超高清視頻技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

孔慶財(cái)

（青海省海北州門源縣融媒體中心，青海 海北 812200）

0 引言

超高清（Ultra High Definition，UHD）視頻技術(shù)的崛起，推動(dòng)數(shù)字傳媒進(jìn)入新時(shí)代。文章旨在深入研究超高清視頻技術(shù)的發(fā)展，聚焦其概念、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，探討其在廣播電視中的應(yīng)用。超高清視頻以其極高的分辨率和更快的幀速率引領(lǐng)著視聽體驗(yàn)的變革，對(duì)新聞報(bào)道、體育賽事和綜藝娛樂等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。通過對(duì)案例的深入分析，文章揭示超高清視頻技術(shù)在提升圖像質(zhì)量、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展以及拓展創(chuàng)作空間方面的獨(dú)特價(jià)值，為數(shù)字傳媒領(lǐng)域的未來發(fā)展提供有益參考。

1 超高清視頻技術(shù)的發(fā)展情況

1.1 超高清視頻的概念

超高清視頻是繼視頻技術(shù)數(shù)字化、高清化之后的新一輪重大技術(shù)變革。超高清視頻具備極高的分辨率和更快的幀速率，分辨率達(dá)到4K（3 840 像素×2 160 像素）或8K（7 680 像素×4 320 像素），遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)標(biāo)清和高清視頻[1]。超高清視頻幀速率高，視頻更為流暢，提供更真實(shí)、更清晰的動(dòng)態(tài)圖像。相對(duì)于傳統(tǒng)標(biāo)清和高清視頻，超高清視頻在圖像表現(xiàn)上有顯著改進(jìn)。其更高的分辨率意味著能夠呈現(xiàn)更細(xì)膩的細(xì)節(jié)，使觀眾感受到更逼真的視覺體驗(yàn)。超高清視頻還帶來更廣闊的色域和更豐富的色彩深度，使色彩更加生動(dòng)鮮明。這種技術(shù)不僅提升了視覺質(zhì)量，還為創(chuàng)作者提供了更大的創(chuàng)作空間，推動(dòng)了影視制作和廣播領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新[2]。

1.2 超高清視頻技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)

2020 年，《超高清視頻標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》發(fā)布，明確提出了制定基礎(chǔ)通用、內(nèi)容制播、終端呈現(xiàn)、行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)超高清視頻技術(shù)在廣播電視、文教娛樂、安防監(jiān)控、醫(yī)療健康、智能交通及工業(yè)制造等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)程[3]。當(dāng)前，我國超高清視頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)已取得顯著成績(jī)。我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)AVS3，目前已廣泛應(yīng)用于廣播電視領(lǐng)域，在冬奧會(huì)、世界杯等賽事活動(dòng)，極大提升了賽事直播與轉(zhuǎn)播的畫質(zhì)清晰度。團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《AVS3 互聯(lián)互通測(cè)試規(guī)范》的制定，提升了超高清視頻傳輸?shù)陌踩浴３咔逡曨l高動(dòng)態(tài)范圍方面的標(biāo)準(zhǔn)有Dolby Vision、HDR10、HLG 及HDR Vivid 等，編解碼方面的標(biāo)準(zhǔn)有XAVC、ProRes、JPEG-XS、H.26X 及AV1 等[4]。

1.3 超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

超高清視頻技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，推動(dòng)芯片、顯示面板、視頻制作設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備及終端整機(jī)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的發(fā)展。截至2022 年底，我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過3 萬億元，4K 超高清電視頻道8 個(gè)，8K 超高清電視頻道2 個(gè)[5]。在政策方面，國家出臺(tái)了一系列推動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，如《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃 （2019—2022 年）》《關(guān)于開展“百城千屏”超高清視頻落地推廣活動(dòng)的通知》，推動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 超高清視頻技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

2.1 超高清視頻技術(shù)在新聞節(jié)目中的應(yīng)用

在新聞節(jié)目中，超高清視頻技術(shù)為新聞報(bào)道提供了卓越的視覺品質(zhì)。其高分辨率和更快的幀速率使觀眾能夠獲得更生動(dòng)、細(xì)致的新聞畫面。新聞報(bào)道中的細(xì)節(jié)得以清晰展現(xiàn)，改善了信息傳遞的效果。實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播中，超高清視頻技術(shù)有助于更全面地呈現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)情況，提供更真實(shí)、立體的觀感，不僅提高了觀眾的沉浸感，還加強(qiáng)了新聞報(bào)道的可信度。超高清視頻技術(shù)的應(yīng)用為新聞媒體創(chuàng)造了更具影響力的視覺敘事手段，推動(dòng)了新聞傳播領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí)。

以2019 年新中國成立70 周年閱兵盛典活動(dòng)為例，央視新聞攜手移動(dòng)咪咕打造歷史首次4K 超高清全景直播，通過高分辨率、高幀率和高動(dòng)態(tài)范圍地超高清畫面讓觀眾感受閱兵現(xiàn)場(chǎng)的氛圍。現(xiàn)場(chǎng)配備了多個(gè)4K 超高清攝像機(jī)與虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）攝像機(jī)，保證閱兵現(xiàn)場(chǎng)多角度、全方位超高清畫面的采集，為觀眾提供5G+4K 特種視角、觀禮臺(tái)視角、長安街高點(diǎn)視角、20 min 貼地鏡頭、仰視鏡頭、10 min 仰望長空機(jī)群視角、群眾觀禮臺(tái)視角等不同的觀看視角，通過70 h 不間斷、50 幀原畫、獨(dú)家7 路特殊視角向觀眾完美呈現(xiàn)閱兵儀式的盛況[6]。

以湖北廣播電視臺(tái)超高清拓展現(xiàn)實(shí)（Extended Reality，XR）異地融合節(jié)目制作解決方案為例，實(shí)現(xiàn)超高清視頻制作、XR 呈現(xiàn)與異地容和應(yīng)用的融合，為超高清新聞節(jié)目制播提供“異地訪談”“異地報(bào)道”場(chǎng)景應(yīng)用，提升了新聞報(bào)道的清晰度與互動(dòng)性，應(yīng)用于全國兩會(huì)、建黨一百周年慶典等新聞報(bào)道活動(dòng)。

2.2 超高清視頻技術(shù)在體育節(jié)目中的應(yīng)用

超高清視頻技術(shù)在體育節(jié)目中的應(yīng)用，革新了觀賞體驗(yàn)。其高分辨率和更快的幀速率使得觀眾能夠更清晰、更生動(dòng)地感受比賽現(xiàn)場(chǎng)。在慢動(dòng)作回放中，超高清視頻技術(shù)捕捉到每一個(gè)精彩瞬間，讓觀眾更深入地理解比賽細(xì)節(jié)。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、5G、人工智能等技術(shù)與超高清視頻的結(jié)合，推動(dòng)了體育節(jié)目制播向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展。

以超高清視頻+5G 在2022 年北京冬奧會(huì)的應(yīng)用為例，中央廣播電視總臺(tái)聯(lián)合中國移動(dòng)、中國聯(lián)通在冬奧列車上搭建了5G 超高清移動(dòng)直播演播室，用于冬奧會(huì)超高清賽事直播與轉(zhuǎn)播。這是全球首個(gè)在時(shí)速350 km 高鐵列車上的5G 超高清演播室，為保證高速移動(dòng)狀態(tài)下的傳輸穩(wěn)定，高鐵列車配備了5G 數(shù)據(jù)模塊、5G 機(jī)柜、5G 信號(hào)發(fā)射裝置等，有效保證了高鐵列車超高清視視頻采集與直播的信號(hào)穩(wěn)定性[7]，將高鐵、5G、超高清視頻直播技術(shù)融合應(yīng)用，帶給觀眾一場(chǎng)5G+4K 的冬奧視覺盛宴。

以2022 年卡塔爾世界杯為例，中國移動(dòng)攜手AVS 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、世界超高清視頻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、當(dāng)虹科技等單位推動(dòng)我國自主超高清音視頻標(biāo)準(zhǔn)AVS3、HDR Vivid、Audio Vivid 在世界杯賽事轉(zhuǎn)播活動(dòng)中的商業(yè)應(yīng)用。中國移動(dòng)咪咕通過5G+4K 超高清技術(shù)，為觀眾帶來多場(chǎng)大小屏全覆蓋賽事直播，AVS3編解碼技術(shù)的AVS 睛彩視界與原畫高動(dòng)態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）極大提升了世界杯賽事轉(zhuǎn)播的畫質(zhì)與流暢度[8]。

2.3 超高清視頻技術(shù)在綜藝節(jié)目中的應(yīng)用

超高清視頻技術(shù)在綜藝節(jié)目中的應(yīng)用豐富了娛樂體驗(yàn)。其高分辨率和更快的幀速率為綜藝節(jié)目創(chuàng)造了引人入勝的視覺效果，使觀眾更全面地感受到節(jié)目中的各種表演和活動(dòng)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，使觀眾能夠參與到綜藝互動(dòng)中，提供了全新的娛樂層次。超高清視頻的應(yīng)用促使綜藝節(jié)目更加注重創(chuàng)意和制作質(zhì)量，為觀眾呈現(xiàn)更具深度和趣味性的內(nèi)容。

以河南廣播電視臺(tái)“中國節(jié)日”系列節(jié)目為例，正是基于超高清視頻技術(shù)的制作，使得文化與技術(shù)完美融合，一次次在傳統(tǒng)媒體與新媒體引起廣泛討論，推動(dòng)了鄭州、洛陽等地的旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2023 年6 月第28 屆上海電視節(jié)，河南廣播電視臺(tái)“中國節(jié)日”系列節(jié)目入圍綜藝類別名單。《七夕奇妙游》中的舞蹈《龍門金剛》通過超高清視頻+5G+AR 的技術(shù)整合打造了極具科技感和特效感的視覺畫面，使用8K 超高清拍攝掃描盧舍那大佛及附近區(qū)域的畫面，搭建龍門石窟虛擬模型，以超高清完美呈現(xiàn)龍門石窟的壯美景象，將舞蹈畫面與龍門石窟虛擬場(chǎng)景完美融合，帶給觀眾亦真亦幻的超高清、沉浸式觀看體驗(yàn)。

湖南廣播影視集團(tuán)有限公司的綜藝節(jié)目《舞蹈風(fēng)暴》采用8K+VR 的視頻制作解決方案完成。4K時(shí)空凝結(jié)系統(tǒng)采用100 多臺(tái)4K 攝像機(jī)，支持立體可變軌跡，內(nèi)置6 大場(chǎng)景和多種特效，支持智能快速定焦技術(shù)、蝶式升降拍攝、多焦點(diǎn)拍攝等，為《舞蹈風(fēng)暴》提供“立體風(fēng)暴時(shí)刻”、自由視角前端拍攝等功能，制作了360°全景視野8K 分辨率VR 版節(jié)目，為觀眾提供更加豐富、沉浸、真實(shí)的VR 虛擬現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)。

3 結(jié)語

文章深入剖析了超高清視頻的概念、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其在廣播電視中的應(yīng)用。超高清視頻在新聞報(bào)道、體育賽事、綜藝娛樂等領(lǐng)域創(chuàng)造了引人入勝的觀看體驗(yàn)，為內(nèi)容創(chuàng)作者開辟了前所未有的創(chuàng)作空間。未來，超高清技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)廣播電視向超高清、智能化、智慧化等方向發(fā)展，推動(dòng)智慧廣電戰(zhàn)略的進(jìn)一步落實(shí)。